嵌入式系统设计论文

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1、嵌入式系统设计论文专业：电子信息工程（信号处理）班级：姓名：指导教师：评分：年月日【摘要】当今信息时代，嵌入式系统的应用无处不在，而ARM嵌入式系统应用市场份额约占75%。从嵌入式系统的基本概念入手，分别从ARM的定义、ARM微处理器、ARM开发工具及调试方法来介绍ARM嵌入式系统基础知识。接着，讨论了ARM嵌入式系统的实时性要求，介绍了目前市场上的实时多任务操作系统（RTOS）。最后，概括了ARM技术的应用领域及其产业化发展，并预测ARM技术发展的前景。　　关键词：嵌入式系统；ARM；微处理器；RTOS目

2、录1.引言12.嵌入式系统12.1嵌入式系统的概念12.2嵌入式系统的架构13.ARM嵌入式系统23.1什么是ARM23.2ARM处理器核系列及应用23.3ARM微处理器的特点33.4ARM微处理器的指令结构33.5ARM嵌入式系统开发工具及调试方法44.ARM嵌入式系统的实时性要求54.1嵌入式系统软件需要RTOS开发平台54.2RTOS65.嵌入式系统的信息产业化发展65.1ARM技术的应用领域65.2嵌入式系统产业化发展76.结语7参考文献81.引言随着计算机技术、网络技术和微电

3、子技术的深入发展，嵌入式系统的应用无处不在。ARM是目前公认的业界领先的32位嵌入式RISC（精简指令计算机）微处理器。ARM技术日益成熟和不断发展，正在逐步渗入到我们生活的各个方面。本文从实际出发，首先介绍嵌入式系统的基本概念，随之重点阐述了由ARM微处理器构成的嵌入式系统（简称ARM嵌入式系统）的基础知识，最后分析了ARM技术的产业化发展过程及发展趋势。2.嵌入式系统2.1嵌入式系统的概念嵌入式系统的英文叫做EmbeddedSystem，是一种包括硬件和软件的完整的计算机系统，但又跟通用计算机系统不同

4、。嵌入式系统的定义是：“嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可剪裁，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。”嵌入式系统所用的计算机是嵌入到被控对象中的专用微处理器，但是功能比通用计算机专门化，具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的、合适的运算速度、高可靠性和较低比较成本的专用计算机系统。2.2嵌入式系统的架构嵌入式系统作为一类特殊的计算机系统，自底向上包含有3个部分，如图1所示。（1）硬件环境：是整个嵌入式操作系统和应用程序运行的硬件平台，

5、硬件平台包括嵌入式处理器和外围设备。嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。（2）嵌入式操作系统：完成嵌入式应用的任务调度和控制等核心功能。具有内核较精简、可配置、与高层应用紧密关联等特点。嵌入式操作系统具有相对8不变性。（3）嵌入式应用程序：运行于操作系统之上，利用操作系统提供的机制完成特定功能的嵌入式应用。不同的系统需要设计不同的嵌入式应用程序。3.ARM嵌入式系统3.1什么是ARMARM是AdvancedRISCMachines的缩写，是微处理器行业的一家知名企业，该企业设计了

6、大量廉价、高性能、低功耗的RISC处理器、相关技术及软件。ARM技术有很好的性能和功效，其合作伙伴包括世界许多顶级的半导体公司。目前，共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议，其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、PHILIPS和国家半导体这样的大公司。可以说，ARM不仅仅代表一个公司，代表了一类微处理器，代表了一种技术，还代表了一种新型的产业发展模式。3.2ARM处理器核系列及应用ARM公司开发了一系列ARM处理器核。目前最新的系列已经是ARM11了。ARM6及更早的系

7、列已经罕见了，ARM7以后的核也不是都获得广泛应用。目前应用最多的是ARM7系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10系列、SecurCore系列、Intel的StrongARM、XScale系列。ARM7系列：包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、带有高速缓存处理器宏单元的ARM720T和扩充了Iazelle的ARM7EJ-S。该系列广泛应用于多媒体和嵌入式设备，包括Internet设备、网络和调制解调器设备以及移动电话、PDA等无线设备。ARM9系列：包括ARM9TDMI、ARM920T和带

8、有高速缓存处理器宏单元的ARM940T。该系列主要应用于引擎管理、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、PDA、网络电脑以及带有MP3音频和MPEG4视频多媒体格式的智能电话中。ARM9E系列：为综合处理器，包括ARM926EJ-S、带有高速缓存处理宏单元的ARM966E-S/ARM946E-S。该系列强化了数字信号处理功能，可应用于需要DSP8与微控制器结合使用的情况，将Thumb技术和DSP都扩展到ARM